生物变异在育种上的应用-2025年高考生物一轮复习（新人教新高考）.pdf

第27讲 生物变异在育种上的应用课标内容 阐明生物变异在育种上的应用基 础”精细梳理 夯实必备知识1.杂交育种(以培育显性纯合子植物品种为例具有不同优良性状的 亲 本杂交自交F2.鉴 别、选择需要的类型逐代自交不性状分离为止(1)原理:基因重组(2)优点:操作简便,可以把多 个 品 种 的 优 良 性 状 集中在一起(3)缺 点:育 种 周 期 近 局 限 于 同 种 或 亲 缘 关 系较近的 物 种提醒 若培育隐性纯合品种则无需连续自交筛选，F 2中出现相关表型即为纯种,可推广应用2.诱变育种选择生物施加诱变因素(X射线、紫外线、|亚硝酸等)多种突变类型选择理想类型培普 成新品种(1)原理:基因突变(2)优点 可 以 提 高 突变频率 大 幅 度 地 改 良 某 些性状 加 速 育 种 进 程(3)缺 点:有 利 变 异 少，工 作 量 大，需 处 理 大 量材 料，具有盲目性包括花药离体培养和秋水仙素处理两个过程花药 植物俎置住授去_ 犯培养单箱体幼苗人工诱导（用秋水仙素处理）染色体数目加倍得到正常 燮 立 -r-为 为 矽 怡 林 植 物HAAa a）庖 迂 卑 怡 林 育 种呵 成 的 个 林 不 一 定 美 先 令 子；（1）原理:染色体（数目）：的：（2）优点:明显缩短育种H生眼，所得个体一般为:纯合子：（3）缺点:技术复杂，一般：应用于二倍体植物4.多倍体育种 g）-用 秋水仙素或低温处理恒丽松一萌发的种子或幼苗（S）-染色体（数目）变异运 区）一三倍体无子呷瓜的培育：寸常本秋水四倍体变三倍体 三倍体西递无子：曹 公 W（?）种 子 二 植 株（辛）需 西 瓜；幼田.；二倍体西瓜 植株（）传粉名师解读 第一次传粉：杂交获得三倍体种子两次传粉，第二次传粉：刺激子房发育成果实用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花的染色体数目加倍，而未经处理部分（如根部细胞）的染色体数目不变。

三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜植株在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，一般不能产生正常配子用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍，若操作对象是单倍体植株，属于单倍体育种；若操作对象为正常植株，则属于多倍体育种不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，使染色体数目加倍单倍体育种在幼苗期处理，多倍体育种在种子萌发期或幼苗期处理产难,精 准 突 破 强化关键能力【情境推理 探究】必修2 P87“问题探讨”1.为什么平时吃的香蕉是没有种子的？提示 平时吃的香蕉是栽培品种，体细胞中含有3个染色体组，在进行减数分裂时，染色体联会紊乱，不能产生正常配子2.三倍体无子西瓜培育时用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体西瓜的芽尖的原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _提 示 西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，从而形成四倍体西瓜植株3.已知普通青椒的果实肉薄且不抗病，基因型为d d tt,而现有果实肉厚且抗病的太空椒的基因型为DdTt。

若要在最短时间内培育出纯合的果实肉厚且抗病的太空椒育种思路是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _提 示 种植果实肉厚且抗病的太空椒（DdTt）,取其花粉离体培养获得单倍体，用秋水仙素处理单倍体幼苗获得二倍体植株，挑选出果实肉厚且抗病的植株即为符合要求的纯合品种典 您/遁 心 卷 研 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 提升学科素养考 向1结合育种的原理及过程，考查科学思维1.普通西瓜（2 =22）为单性花，雌雄同株如图为培育三倍体无子西瓜的流程图据图分析下列相关叙述错误的是（）二倍体0.2%秋水仙素处理幼苗|四倍体 x 二倍体）（母本）|（父本）式子|播种，开花时授二倍体的花粉 商品果实A.图中育种过程利用了染色体变异的原理B.秋水仙素抑制了纺锤体的形成，诱导产生了新物种C.四倍体母本所结的西瓜的种子胚细胞内含有三个染色体组D.由于同源染色体联会紊乱，商品果实中一定没有种子答 案 D解析 题图中获得三倍体无子西瓜的过程，利用了染色体数目变异的原理，A 正确；秋水仙素抑制了纺锤体的形成，使得二倍体西瓜变成四倍体西瓜，而二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交产生的后代三倍体西瓜高度不育，说明四倍体西瓜和二倍体西瓜具有生殖隔离，是两个物种，B 正确；四倍体西瓜植株作母本与二倍体西瓜植株杂交，所结出的西瓜为四倍体，但其中的种子为三倍体，即胚细胞含有三个染色体组，C 正确；三倍体西瓜的植株在进行减数分裂时，细胞中同源染色体联会紊乱，因此难以产生正常的可育配子，但也可能产生极少数种子，D 错误。

2.(2023哈尔滨三中模拟)2019年，袁隆平被授予“共和国勋章”，以表彰他在杂交水稻研究领域作出的杰出贡献请根据所学知识，回答有关某品种水稻(2N=2 4,两性花，花多且小，自花受粉并结种子)育种的问题：(一)(1)杂交育种的原理是，袁隆平找到的雄性不育的水稻，在进行杂交操作时的优势是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _O水稻的抗稻瘟病性状(R/r)与抗倒伏性状(T/t)均由一对等位基因控制且独立遗传现有抗稻瘟病易倒伏植株与易感稻瘟病抗倒伏植株杂交，F i中仅有抗稻瘟病易倒伏与易感稻瘟病易倒伏两类植株且比例为1 ：1,则亲本基因组成为，技术人员在对基因型为rrTt的该品种水稻的幼苗用秋水仙素处理时，偶尔出现了一株基因型为RrrrTTtt的植株，该植株自交后代的性状分离比例是(只写出比例，不用写性状)3)该水稻花序的正常和异常是由一对等位基因控制的相对性状某显性植株X自交，Fi表现为正常花序：异常花序=1：1取 Fi正常花序植株的花粉进行离体培养，获得的幼苗用秋水仙素处理后都是异常花序植株。

由此推测是 显 性 性 状，植 株 X 自 交 的 子 代 性 状 分 离 比 为 1 ：1 的原因可能是(二)科研人员将另外两种栽培水稻品系(甲和乙)进行下图所示杂交，培育抗赤霉菌感染的水稻品系甲 品 系(24+RR)X 一乙 品 系(24+CC)、左少土夕小臼+赤霉病 连 续 多 代 自 交 4.FT-F 2 a 抗 性赤莓病抗 口支性检测 口 口 系染色体组成为24+RR的水稻品系甲中，除含有水稻的24条染色体外，还具有两条来自一种野生稻的R 染色体，R 染色体携带抗赤霉病基因染色体组成为24+CC的水稻品系乙中，除含有水稻的24条染色体外，另有两条来自另一种野生稻的C 染色体1)据图分析，F i的 体 细 胞 中 染 色 体 数 为,染色体组成为 0(2)据图可知，甲、乙两品系之间并没有出现生殖隔离，因为它们的Fi o(3)需从F2选择具有 性状的个体，进行多代自交以及赤霉病抗性检测，最终获得赤霉病抗性品系，该品系具有赤霉病抗性是由于答案(一)(1)基 因 重 组 省 掉 去 雄 的 操 作，提高了杂交育种的效率(2)RrTTXrrtt或rrTTXRrtt 105：35：3：1 (3)正常花序 含有正常花序(显性)基因的花粉不育，而含有异常花序(隐性)基因的花粉可育(二)(1)26 24+R+C(2)可育(自交可产生可育后代)(3)抗赤霉病 具有来自R 染色体的抗赤霉病基因考向2育种方法的选择3.(2023广东惠州调研)现有小麦种质资源包括：高产、感病；低产、抗病；高产、晚熟等品种。

为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求，育种专家要培育3 类品种：a.高产、抗病；b.高产、早熟；c.高产、抗旱下列叙述育种方法可行的是()A.利用品种间杂交筛选获得aB.对品种进行染色体加倍处理筛选获得bC.a、b 和 c 的培育均可采用诱变育种方法D.用杂交育种的方法可以获得c答 案 C解析 欲获得高产、抗病品种，应利用和进行品种间杂交筛选；欲获得高产、早 熟 品 种，则 应 对 进 行 诱 变 育 种；诱 变 育 种 可 以 产 生 新 基 因，因 此，a、b、c都 可 以 通 过 诱 变 育 种 获 得；杂 交 育 种 不 能 获 得 新 性 状，因 此，不 能 利 用 杂 交 育 种的 方 法 培 育 出 抗 旱 植 株4.（2 0 2 3 四川成都诊断）下列有关杂交育种的叙述，不正确的是（）A.杂交育种的原理是基因重组，杂交育种可以集合两个或多个亲本的优良特性B.杂交育种的目的可能是获得纯种，也可能是获得杂合子以利用杂种优势C.与诱变育种相比，杂交育种一般过程简单，操作不繁琐，育种时间较短D.若育种目标是获得隐性纯合子，则在育种时长上可能与单倍体育种相差不大答 案 C解析 杂 交 育 种 中 可 将 多 个 亲 本 的 优 良 性 状 集 中 在 一 起，A正 确；杂 种 优 势 的 利用 也 是 杂 交 育 种 的 一 种 应 用，B正 确；与 诱 变 育 种 相 比，杂 交 育 种 一 般 过 程 操 作繁 琐，育 种 时 间 较 长，C错 误；隐 性 纯 合 子 在 性 状 表 现 上 就 可 以 确 定 是 纯 合 子，如 果 显 隐 性 性 状 只 由 一 对 等 位 基 因 控 制，那 么 杂 交 育 种 用 时 与 单 倍 体 育 种 基 本 相同，D正 确。

跳出题海根据不同育种目标选择最佳育种方案；育花百标；:看花您橐；_/_/YV单倍体育种-（明显缩短育种年限）集 合 双 亲 优 良 性 状 =-杂交育种（耗时较长，但简便易行）小 单倍体育种基因工程育种或植物细胞中 工 程 育 种（植物体细胞杂交）诱变育种（可提高变异频一 率，获得理想性状）多倍体育种多倍体育种（如三倍体植培 育 无 子 果 实 株 减 数 分 裂 时 联 会 紊 乱，J 因而不能结出种子）快速获得纯种对原品系实施“定向”改造让原品系产生新性状（无中生有）使原品系营养器官“增大”或“加强”重温真题经典再现1.(2021广东卷，11)白菜型油菜(2 =20)的种子可以榨取食用油(菜籽油)为了培育高产新品种，科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Be下列叙述错误的是()A.Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组B.将 Be作为育种材料，能缩短育种年限C.秋水仙素处理Be幼苗可以培育出纯合植株D.自然状态下B e因配子发育异常而高度不育答 案 A解 析 白菜型油菜是二倍体，有两个染色体组，植株Be是由该油菜的卵细胞发育而成的单倍体植株，故其成熟叶肉细胞中含有一个染色体组，A 错误；在单倍体育种中可以用单倍体幼苗Be作为实验材料，通过秋水仙素诱导其染色体数目加倍来获取纯合植株，能明显缩短育种年限，B、C 正确；植株Be仅含有一个染色体组，在形成配子时，由于染色体联会紊乱而使其配子发育异常，最终导致高度不育，D 正确。

2.(2021 北京卷，7)研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦(2=14)的优良性状导入普通小麦(2 =42)中用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉，10天后只发现两个杂种幼胚，将其离体培养，产生愈伤组织，进而获得含28条染色体的大量杂种植株以下表述错误的是()A.簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离B.培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化C.杂种植株减数分裂时染色体能正常联会D.杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株答 案 C解 析 簇毛麦(2=14)与小麦(2 =42)属于不同的物种，物种之间存在生殖隔离，A 正确；幼胚细胞经过脱分化形成愈伤组织。